경량 금속 주조 기술

2025-08-11

소개

알루미늄 (Al), 마그네슘 (Mg) 및 티타늄 (Ti) 의 가벼운 합금은 에너지 소비와 탄소 발자국을 줄이기 위해 운송 및 제조 산업에서 점점 더 많이 사용됩니다.피그. 1 (DuckerFrontier, 2020) 은 자동차 부문에서 AI의 사용이 엄청난 성장을 보였다는 것을 보여줍니다. 1975년 차량당 84파운드에서 2020년에 459파운드, 2030년 예측되는 570파운드,대부분의 알루미늄 용품은 주름으로 사용됩니다.가벼운 합금 제조업의 모든 부문과 특히 금속 주름 산업은 상당한 성장을 경험했습니다.

금속 (금) 의 첫 번째 주름은 실제로 기원전 4000년경으로 거슬러 올라갈 수 있지만, 구리 개구리는 현재 알려진 가장 오래된 주름으로 기원전 3200년경으로 거슬러 올라간다 (Olsen, 2020). Modern casting technologies are providing components in practically every industrial application notwithstanding solidification is the starting point for every wrought or powder product for downstream manufacturing2019년 전 세계 금속 가루 연간 생산량은 약 1억 9천만 메트릭 톤에 달했으며, 그 중 약 1천 7백만 톤이 생산되었습니다.2051,447 메트릭 톤 (MT) 의 알루미늄과 60,138 MT의 마그네슘 (스태프 보고서, 2021). 가장 많은 캐스팅을 생산하는 5 개국은 중국, 인도, 미국, 일본 및 독일입니다.금속 주름 산업은 거의 모든 제조업의 기본 축입니다., 및 가벼운 합금 주름 기술은 전 세계 제조 및 운송 산업의 지속가능성에 중요합니다.

전통적인 주름 알, Mg 및 Ti 합금과 그 녹화 및 주름 프로세스는 ASM 설명서 (Avedesian and Baker, 1999, Viswanathan et al., 2008, Anderson et al., 2018) 에서 잘 문서화되어 있습니다.그리고 알루미늄에 관한 여러 독서 (Kaufman and Rooy), 2004), 마그네슘 (Sahoo, 2011) 및 티타늄 (Lütjering and Williams, 2007).주름 합금 및 전통적인 주름 공정 기술에 대한 응고 기본 사항은 1960 년대부터 출판 된 여러 책에서 문서화되었습니다., 1964, Flemings, 1974, Kurz and Fisher, 1984, Stefanescu, 2002, Dantzig and Rappaz, 2009). 따라서 이 논문에서는 기존의 주름 합금과 주름 공정 기술을 검토하지 않습니다. A recent review by Campbell (2020) provided a critical assessment of various casting processes in terms of defect formation specifically bifilms and cracks in castings as well as their negative effects on mechanical properties of castings.

여기서는 가벼운 합금 설계에서 지난 20년 동안 나타난 발전과 혁신에 대한 포괄적이고 비판적인 검토를 제공합니다.주사기술 및 신흥 응고기반 공정, 전통적인 주름 공정에서 결함 형성과 관련된 몇 가지 근본적인 문제를 극복하기 위해 프로세스 개선에 초점을 맞추고 또한 주름 시뮬레이션과 같은 미래의 추세를 검토합니다.다중소재 설계 및 제조, 첨가 제조 및 합금 설계, 제조 및 제품 개발에서 통합 컴퓨팅 재료 공학 (ICME) 의 응용.

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